群集内の形質進化にみるドミノ効果: 島嶼陸産貝類を例として

群落内性状进化的多米诺骨牌效应：岛屿蜗牛的例子

基本信息

批准号：
21J14235
负责人：
伊藤舜
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14235/
关键词：
島嶼生物学群集構造陸産貝類

项目摘要

生物群集における優占種の形質進化は、捕食者や環境を介して他の構成種の形質進化を促し、群集の形質分布を異なるものにする。しかしこのような相互作用は時間と共に変化するため、長期的なダイナミクスを実証した例は少ない。本研究では、伊豆半島と伊豆諸島に生息する陸産貝類に注目し、優占種シモダマイマイの形質進化がどのように、群集内の他種類の形質進化に波及するのかを検証する。そのためまず、形成年代が異なる伊豆諸島の各島と伊豆半島で陸産貝類群集の構造を把握する。その上で、群集内の優占種における形質頻度や各島への進出年代を推定し、群集全体の形質分布と時系列変動を明らかにする。同時に野外実験により環境からの効果量や、メタバーコーディングにより群集内の被食種の動態を調べる。さらに、RNA-seqによりシモダマイマイの形質の遺伝的基盤を推定することで、形質進化のドミノ効果が遺伝的基盤に基づくことを裏付ける。今年度は、昨年度コロナウィルスの影響で実施できなかった島で調査を行うことができた。それにより、昨年度調査することができなかった青ヶ島と御蔵島の調査を終えることができた。調査地点数は250地点となり、階層ベイズモデルを構築する上で十分な数を得ることができた。そして、いくつかの種類では島ごとに形質進化が生じていることがわかった。しかし当初予定していたよりも、調査が後ろ倒しになったため、当該年度中にこれらの成果をまとめることができなかった。シモダマイマイの形質の遺伝的基盤に関しては、RNA-seqを実施することでき、メラニンが殻色に関与している可能性を示唆した。

生物群落中主导物种的特质演变鼓励通过捕食者和环境的其他成分物种的特质进化，从而导致社区的不同特征分布。但是，由于这种相互作用会随着时间的流逝而发生变化，因此很少有例子证明了长期动态。这项研究的重点是生活在Izu半岛和Izu群岛的土地传播贝类，并研究了主要物种Someyoda-Mai的性状演变如何传播到社区内其他类型的特征的演变。因此，首先，我们将了解具有不同年龄的Izu群岛和Izu半岛上的陆上贝类社区的结构。此外，估计了社区中主要物种的特征频率以及其到每个岛屿的出现时代，并且揭示了整个社区的特征分布和时间序列变化。同时，室外实验将通过元编码来研究社区内部环境中的效果大小和猎物的动态。此外，通过RNA-Seq估算模拟迁移品种中特征的遗传基础证实，性状进化的多米诺效应基于遗传基础。今年，我们能够在去年因冠状病毒的影响而对一个无法进行的岛屿进行调查。这使我们能够完成对Aogashima和Mikurajima的调查，我们去年无法调查。调查站点的数量为250，足以构建分层贝叶斯模型。还发现特征进化发生在某些物种中的每个岛上。但是，调查低于最初计划的调查，我们无法在财政年度汇编这些结果。关于猿猴蜘蛛的特征的遗传基础，可以进行RNA-seq，这表明黑色素可能与壳颜色有关。